问题 问答题

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上.在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间,

实验步骤如下:

①用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量A、B之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2

③将滑块从A点静止释放.由光电计时器读出滑块的挡光时间t;

④重复步骤 ③数次,井求挡光时间的平均值

.
t

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线.

(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)

①斜面倾角的余弦cosα= ;

②滑块通过光电门时的速度v= ;

③滑块运动时的加速度a= ;

④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ;

(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d= .

答案

①根据数学知识可知:

cosα=

s2-(h1-h2)2
s

故答案为:

s2-(h1-h2)2
s

②由于宽度较小,时间很短,所以瞬时速度接 * * 均速度,因此有:

v=

d
.
t

故答案为:

d
.
t

③应用运动学公式v2-

v20
=2ax有:

(

d
t
)2=2as,

故解得:a=

d2
2s
.
t
2

故答案为:

d2
2st2

④根据牛顿第二定律有:

mgsinθ-f=ma

sinθ=

h1-h2
s
a=
d2
2s
.
t
2
带入得:f=mg
h1-h2
s
-m
d2
2s
.
t
2

故答案为:mg

h1-h2
s
-m
d2
2s
.
t
2

(2)游标卡尺的主尺读数为3.6cm,游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐,因此其读数为为0.1×2mm=0.2mm=0.2cm,所以最终读数为:3.6cm+0.02cm=3.62cm

故答案为:3.62cm.

问答题 简答题
单项选择题